(57)【要約】  本発明は、輸液セット２００に備えられた流量調節器２４０を容易に着脱することができ、目標流量で輸液を投与できるように付着された流量調節器２４０のダイヤル２４２を自動で調節できる輸液流量調節装置１００に関するものである。このために本発明の輸液流量調節装置１００は、本体１１０；前記本体１１０に回転可能に連結されたダイヤル装着部１３０；前記ダイヤル装着部１３０に装着された前記流量調節器２４０が任意に分離されることを防止する流量調節器分離部１４０；および、１回の流量調節を通じて目標流量で輸液を投与できる位置にダイヤル２４２を回転させる方法および／または目標流量に該当する点滴の落下時間の間隔毎にダイヤル２４２を回転させる方法で輸液の流量を制御する制御部１７０；を含んでいる。【選択図】図９ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸液流量調節器（２４０）のダイヤル（２４２）を回転させて輸液流量を調節するための輸液流量調節装置（１００）において、
前記輸液流量調節装置（１００）は内部に駆動モーター（図示されず）が設置されている本体（１１０）；前記駆動モーター（図示されず）と連結されており、前記流量調節器（２４０）のダイヤル（２４２）を装着させて回転させることができるように構成されたダイヤル装着部（１３０）；前記ダイヤル装着部（１３０）に装着された流量調節器（２４０）をロックできる機能を含む流量調節器分離部（１４０）；および制御部（１７０）を含む、輸液流量調節装置。
【請求項２】
前記ダイヤル装着部（１３０）と流量調節器分離部（１４０）は、前記ダイヤル（２４２）を前記ダイヤル装着部（１３０）に装着させる時、前記ダイヤル（２４２）が前記流量調節器分離部（１４０）を通過した後、前記ダイヤル装着部（１３０）に装着されるように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の輸液流量調節装置。
【請求項３】
前記流量調節器分離部（１４０）は、前記流量調節器（２４０）が前記ダイヤル装着部（１３０）に装着されている時に任意に分離されることを防止するロック手段；前記流量調節器（２４０）を前記ダイヤル装着部（１３０）から分離しようとする時に作動するロック解除手段；および前記ロック解除手段の作動によって分離される方向に力を加えることができる分離手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載の輸液流量調節装置。
【請求項４】
前記流量調節器分離部（１４０）は、回転可能に備えられる中空型の流量調節器分離部胴体（１４１）；および前記流量調節器分離部胴体（１４１）の上部と下部にそれぞれ形成された支持部凹溝（１４５）を含んでおり、
前記ロック手段は前記各支持部凹溝（１４５）の前方に形成されたロッキングバー（１４２）を含み、前記ロック解除手段は前記流量調節器分離部胴体（１４１）の一側に突出したロック解除突起（１４６）を含み、前記分離手段は前記各支持部凹溝（１４５）の内部の一側に形成された分離用傾斜面（１４４）を含むことを特徴とする、請求項３に記載の輸液流量調節装置。
【請求項５】
前記ロック解除突起（１４６）には、前記流量調節器分離部胴体（１４１）が任意にロック解除されることを防止できるストッパー（１４６ｅ）が形成されたボタン（１４６ｄ）が含まれていることを特徴とする、請求項４に記載の輸液流量調節装置。
【請求項６】
前記本体（１１０）には入力部（１５０）と出力部（１６０）がさらに形成されており、前記制御部（１７０）には前記流量調節器（２４０）のダイヤル（２４２）の回転により可変する流量（Ｑ）と水位差（Ｈ）および総括流量係数（Ｃ）を関係式Ｑ＝Ｃ・Ｈで表示できることを利用して、入力を受けた目標流量（Ｑｔ）に対応するダイヤル（２４２）の目標回転位置を導き出す構成が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の輸液流量調節装置。
【請求項７】
前記制御部（１７０）は、常時またはあらかじめ設定された周期ごとに、実測流量Ｑｍを測定して出力部（１６０）に表示し、前記流量調節器（２４０）と連結された輸液セット（２００）の点滴筒（２１０）の加速度があらかじめ設定した臨界値以下でありつつ、測定される流量（Ｑｍ）が目標流量（Ｑｔ）との差（ΔＱ）があらかじめ設定された値より大きい場合、ダイヤル（２４２）の回転位置と実測流量（Ｑｍ）および目標流量（Ｑｔ）の間の相関関係を利用してダイヤル（２４２）の目標回転位置を再調整する構成が含まれていることを特徴とする、請求項６に記載の輸液流量調節装置。
【請求項８】
前記制御部（１７０）は、前記流量調節器（２４０）と連結された輸液セット（２００）の点滴筒（２１０）の加速度があらかじめ設定された臨界値を超過する場合、前記加速度臨界値を超過した後にあらかじめ設定された時間（ｔ）以内に落下する点滴は実測流量（Ｑｍ）を算出する演算に使用せず、出力部（１６０）は以前の実測流量（Ｑｍ）の表示を維持し、前記加速度臨界値を超過した後にあらかじめ設定された時間（ｔ）を超過した後に落下する点滴は実測流量（Ｑｍ）を算出する演算に使用する構成が含まれていることを特徴とする、請求項６に記載の輸液流量調節装置。
【請求項９】
前記制御部（１７０）は、実測流量（Ｑｍ）の検出に使用されない点滴の数が単位時間内にあらかじめ設定された個数を超過する場合に、警告音および／または警告灯および／または警告メッセージを通じて知らせる構成が含まれていることを特徴とする、請求項８に記載の輸液流量調節装置。
【請求項１０】
前記本体（１１０）には入力部（１５０）と出力部（１６０）がさらに形成されており、前記制御部（１７０）には入力を受けた目標流量（Ｑｔ）に対応する輸液点滴の落下時間の間隔を導き出す構成；前記時間間隔毎に前記流量調節器（２４０）のダイヤル（２４２）を一つの輸液点滴が落下するまで回転させる構成；および前記一つの輸液点滴が落下した後に前記ダイヤル（２４２）を反対に回転させる構成が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の輸液流量調節装置。
【請求項１１】
前記制御部（１７０）は輸液点滴の速度を測定し、これに点滴体積を掛け算して実測流量（Ｑｍ）を算出する構成が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の輸液流量調節装置。
【請求項１２】
前記制御部（１７０）は輸液点滴の速度および／または輸液の温度に対する点滴の体積変化の間の関係をデータで保存しており、実測流量（Ｑｍ）の算出時に補正する構成が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の輸液流量調節装置。
【請求項１３】
前記制御部（１７０）は前記流量調節器（２４０）と連結された輸液セット（２００）の点滴筒（２１０）の傾きに対する点滴の体積変化の間の関係をデータで保存しており、
落下する点滴と点滴間の加速度は臨界値を超過せず、傾きが特定値からあらかじめ設定した差（Δθ）以内で維持される時には、実測流量（Ｑｍ）の算出時に傾きに対して補正する構成が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の輸液流量調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸液セットに備えられた流量調節器を容易に着脱することができ、目標流量で輸液を投与できるように付着された流量調節器のダイヤルを自動で調節できる、輸液流量調節装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常の輸液セット２０には図１に図示された通り、チューブ２２の中間に装着されて輸液の流量を調節する流量調節手段２４’、２４が備えられている。
【０００３】
流量調節手段２４’、２４は、最近までもローラの操作で流量を調節するローラクランプ（２４’、Ｒｏｌｌｅｒ  Ｃｌａｍｐ）と内部流路を変更させ流量を調節する流量調節器（２４、ＩＶ  Ｆｌｏｗ  Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）が多く使用されている。
【０００４】
しかし、輸液の流量は、「輸液バッグ１０内の輸液の水位と注射針２３の間の高さの差」で定義される水位差Ｈ、輸液温度、患者の状態などの多様な条件により変わるため、多くの場合、流量調節手段２４’、２４では処方された目標流量に調節することができない。このような理由のため、実際の臨床現場では流量調節手段２４’、２４のローラまたはダイヤルを少しずつ変更しつつ、目で輸液の点滴（２１ａ、ｄｒｏｐ、単位：ｇｔｔ）速度を観察しながら試行錯誤を経る方式で流量を調節している問題点がある。
【０００５】
このような問題点のため、精密な輸液の投与のために、最近まで韓国公開実用新案公報第２０−１９８９−０００４９００号に開示されたような原理の、インフュージョンポンプが主に使用されている。
【０００６】
インフュージョンポンプは、ポンピング手段を利用してチューブの外面を強制的に変形させて目標流量で輸液が投与され得るようにする装備である。したがって、輸液の投与中に、患者の血管が詰まった状況などにおいても圧力が加えられて血管破裂などのような問題が発生する可能性がある。また、電力が持続的に供給されないと動作しないため電力使用量が多く、電力の供給が中断されると輸液の投与も中断されて医療事故につながる恐れもあるため、常に注意を払わなければならない煩わしさがある。また、正確な流量で輸液を投与するためには、弾性復原力の高いインフュージョンポンプ専用のチューブを使用しなければならない。しかし、この場合にもチューブの変形が持続的に繰り返されるため、チューブの弾性復原力が低下して変形が発生すると、正確な流量で投与されることが保障されない問題点もある。
【０００７】
したがって、通常の輸液セットを使用して正確な輸液流量を調節することができ、容易に使用できる輸液流量調節装置が要求されてきた。
【０００８】
このような臨床現場の要求を解決できる技術として、本発明の発明者は図２に図示した通り、流量調節器３０を装着した後、前記流量調節器３０のダイヤルを任意の初期回転位置に回転させて１回の流量を算出し、これを利用して目標流量に対応する流量調節器３０の回転位置を把握して目標回転位置に流量調節器３０のダイヤルを回転させて流量を調節する、輸液流量調節装置を発明した（韓国登録特許第１０−１５３２６１３号）。
【０００９】
しかし、図２に図示された通り、流量調節器３０を把持し蓋を覆って作動させる流量調節装置１００の構造が全般的に複雑であるため、流量調節器３０を装着する時に複数回の操作が必要であり、構造的に小型化し難い問題点がある。また、前記輸液流量調節装置は、通常の振動範囲内で正確な流量を測定しモニタリングできない問題点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】韓国公開実用新案公報第２０−１９８９−０００４９００号公報
【特許文献２】韓国登録特許第１０−１５３２６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が達成しようとする技術的課題は、臨床現場で携帯し易く、輸液セット２００に備えられた流量調節器２４０を安全かつ迅速に着脱することができ、投与される輸液流量を正確に目標流量に調節できる輸液流量調節装置を提供することである。
【００１２】
本発明が達成しようとする技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないさらに他の技術的課題は、下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記技術的課題を達成するための本発明は、輸液流量調節器２４０のダイヤル２４２を回転させて輸液流量を調節する輸液流量調節装置１００であって、内部に駆動モーター（図示されず）が設置されている本体１１０と、前記駆動モーター（図示されず）と連結されており、前記流量調節器２４０のダイヤル２４２を装着させて回転させることができるように構成されたダイヤル装着部１３０と前記ダイヤル装着部１３０に装着された流量調節器２４０をロックできる機能を含む流量調節器分離部１４０および制御部１７０を含む、輸液流量調節装置を提供する。
【００１４】
この時、前記ダイヤル装着部１３０と流量調節器分離部１４０は、前記ダイヤル２４２を前記ダイヤル装着部１３０に装着させる時、前記ダイヤル２４２が前記流量調節器分離部１４０を通過した後、前記ダイヤル装着部１３０に装着されるように構成されていてもよい。
【００１５】
また、本発明の他の実施例として、前記流量調節器分離部１４０は、前記流量調節器２４０が前記ダイヤル装着部１３０に装着されている時に任意に分離されることを防止するロック手段と、前記流量調節器２４０を前記ダイヤル装着部１３０から分離しようとする時に作動するロック解除手段、および前記ロック解除手段の作動によって分離される方向に力を加えることができる分離手段を含む、輸液流量調節装置を提供する。
【００１６】
また、前記流量調節器分離部１４０は、回転可能に備えられる中空型の流量調節器分離部胴体１４１、および前記流量調節器分離部胴体１４１の上部と下部にそれぞれ形成された支持部凹溝１４５を含んでおり、前記ロック手段は前記各支持部凹溝１４５の前方に形成されたロッキングバー１４２を含み、前記ロック解除手段は前記流量調節器分離部胴体１４１の一側に突出したロック解除突起１４６を含み、前記分離手段は前記各支持部凹溝１４５の内部の一側に形成された分離用傾斜面１４４を含むように構成されていてもよい。
【００１７】
また、前記ロック解除突起１４６には、前記流量調節器分離部胴体１４１が任意にロック解除されることを防止できるストッパー１４６ｅが形成されたボタン１４６ｄが含まれていてもよい。
【００１８】
また、本発明のさらに他の実施例として、前記本体１１０には入力部１５０と出力部１６０がさらに形成されており、前記制御部１７０には前記流量調節器２４０のダイヤル２４２の回転により可変する流量Ｑと水位差Ｈおよび総括流量係数Ｃを関係式Ｑ＝Ｃ・Ｈで表示できることを利用して、入力を受けた目標流量Ｑｔに対応するダイヤル２４２の目標回転位置を導き出す構成が含まれている、輸液流量調節装置を提供する。
【００１９】
本発明のさらに他の実施例として、前記制御部１７０は常時またはあらかじめ設定された周期ごとに、実測流量Ｑｍを測定して出力部１６０に表示し、前記流量調節器２４０と連結された輸液セット２００の点滴筒２１０の加速度があらかじめ設定した臨界値以下でありつつ、測定される流量Ｑｍが目標流量Ｑｔとの差ΔＱがあらかじめ設定された値より大きい場合、ダイヤル２４２の回転位置と実測流量Ｑｍおよび目標流量Ｑｔの間の相関関係を利用してダイヤル２４２の目標回転位置を再調整する構成が含まれている、輸液流量調節装置を提供する。
【００２０】
本発明のさらに他の実施例として、前記制御部１７０は前記流量調節器２４０と連結された輸液セット２００の点滴筒２１０の加速度があらかじめ設定された臨界値を超過する場合、前記加速度臨界値を超過した後にあらかじめ設定された時間ｔ以内に落下する点滴は実測流量Ｑｍを算出する演算に使用せず、出力部１６０には以前の実測流量Ｑｍの表示を維持し、前記加速度臨界値を超過した後にあらかじめ設定された時間ｔを超過した後に落下する点滴は実測流量Ｑｍを算出する演算に使用する構成が含まれている、輸液流量調節装置を提供する。
【００２１】
前記制御部１７０は、実測流量Ｑｍの検出に使用されない点滴の数が単位時間内にあらかじめ設定された個数を超過する場合に、警告音および／または警告灯および／または警告メッセージを通じて知らせる構成が含まれていてもよい。
【００２２】
また、本発明のさらに他の実施例として、前記制御部１７０には入力を受けた目標流量Ｑｔに対応する輸液点滴の落下時間の間隔を導き出す構成と、前記時間間隔毎に前記流量調節器２４０のダイヤル２４２を一つの輸液点滴が落下するまで回転させる構成、および前記一つの輸液点滴が落下した後に前記ダイヤル２４２を反対に回転させる構成が含まれている、輸液流量調節装置を提供する。
【００２３】
また、本発明のさらに他の実施例として、前記制御部１７０には輸液点滴の速度を測定し、これに点滴体積を掛け算して実測流量Ｑｍを算出する構成が含まれている、輸液流量調節装置を提供する。
【００２４】
また、前記制御部１７０には輸液点滴の速度および／または輸液の温度に対する点滴の体積変化の間の関係をデータで保存しており、実測流量Ｑｍの算出時に補正する構成が含まれていてもよい。
【００２５】
また、前記制御部１７０には前記流量調節器２４０と連結された輸液セット２００の点滴筒２１０の傾きに対する点滴の体積変化の間の関係をデータで保存しており、落下する点滴と点滴間の加速度は臨界値を超過せず、傾きが特定値からあらかじめ設定した差Δθ以内で維持される時には、実測流量Ｑｍの算出時に傾きに対して補正する構成が含まれていてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
前記のように構成される本発明の輸液流量調節装置は、目標流量を入力して自動で輸液流量を調節することができる。
【００２７】
また、任意の初期回転位置で１回測定した流量情報を通じて目標流量に対応する目標回転位置を導き出す方法を通じて、安全かつ迅速に患者に目標流量の輸液を投与することができる。
【００２８】
次いで、本発明の輸液流量調節装置は、目標流量に合わせて輸液を投与する途中で、流量をモニタリングしながら輸液セットのセッティング状況が変更されても１回の流量調節で迅速に目標流量に合わせて安定した輸液を投与することができる。
【００２９】
また、本発明の輸液流量調節装置は、目標流量に該当する点滴の落下時間の間隔毎に装着された流量調節器のダイヤルを回転させて点滴を供給する方法を通じて、安全かつ迅速に患者に目標流量の輸液を投与することもできる。これを通じて、特に、目標流量が少ないため点滴間隔（または周期）が長い場合も、効果的かつ安全に目標流量で輸液を供給することができる。
【００３０】
最後に、本発明の輸液流量調節装置は、流量調節器を装着させ回転させるダイヤル装着部および流量調節器分離部が単純かつ小型化された構造となっているため、流量調節器の着脱および携帯が便利であり、臨床現場で容易に使用することができる。
【００３１】
本発明の効果は前記した効果に限定されるものではなく、本発明の詳細な説明または特許請求の範囲に記載された発明の構成から推論可能なすべての効果を含むものと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】通常の輸液セットの状態図。
【図２】従来の輸液流量調節装置と輸液セットの状態図。
【図３】本発明の輸液流量調節装置と輸液セットの状態図。
【図４】点滴速度と点滴体積との間の関係を示したグラフ。
【図５】本発明に装着される流量調節器の斜視図。
【図６】輸液セットに使用される点滴センサ３００の断面図。
【図７】本発明の輸液流量調節装置１００の第１実施例の分解図。
【図８ａ】本発明の輸液流量調節装置１００の第１実施例の結合図であって、輸液流量調節装置の結合図。
【図８ｂ】本発明の輸液流量調節装置１００の第１実施例の結合図であって、流量調節器が装着された輸液流量調節装置。
【図９ａ】本発明の輸液流量調節装置１００第２実施例の分解図であって、輸液流量調節装置の第１斜視図。
【図９ｂ】本発明の輸液流量調節装置１００第２実施例の分解図であって、輸液流量調節装置の第２斜視図。
【図１０ａ】本発明の輸液流量調節装置１００の第２実施例の結合図であって、輸液流量調節装置の結合図。
【図１０ｂ】本発明の輸液流量調節装置１００の第２実施例の結合図であって、流量調節器が装着された輸液流量調節装置。
【図１１】制御部１７０の回路的連結図。
【図１２ａ】流量調節器でダイヤルの回転位置による流量変化であって、回転角度に対する流量変化および総括流量係数Ｃの変化グラフ。
【図１２ｂ】流量調節器でダイヤルの回転位置による流量変化であって、目盛流量に対する流量変化グラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付した図面を参照して本発明を説明する。しかし、本発明は多様な異なる形態で具現され得、したがって、ここで説明する実施例に限定されるものではない。そして、図面で本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略したし、明細書全体を通じて類似する部分には類似する図面符号を付した。
【００３４】
明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結（接続、接触、結合）」されているとする時、これは「直接的に連結」されている場合だけでなく、その中間に他の部材を挟んで「間接的に連結」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく他の構成要素をさらに具備できるということを意味する。
【００３５】
以下、本発明の好ましい実施例を示した図面を参照して当該分野に通常の知識を有する者が容易に実施できるように説明する。
【００３６】
図３は、本発明の実施例に係る輸液流量調節装置１００が点滴センサ３００とともに輸液セット２００に使用される構成を示した状態図である。
【００３７】
輸液流量調節装置１００および点滴センサ３００の説明に先立って、輸液セット２００について図３〜図５を参照して詳察する。
【００３８】
まず、輸液セット２００に備えられた点滴筒２１０の内部で落下する輸液点滴２１２の体積は、点滴速度、点滴筒の傾き、輸液温度などにより少しずつ差が存在し得る。その一例として、図４に図示された通り、一定速度までは点滴２１２速度が増加するにつれて点滴の体積も増加する関係にあることが分かる。点滴筒２１０の傾きや輸液の温度変化などによっても点滴の体積は影響を受け得る。
【００３９】
流量を測定する時、単純に点滴の体積を、点滴速度に対する変化を考慮せずに一定の値と見なし、点滴速度をかけて流量を算出することもできる。しかし、点滴速度による点滴体積の変動を反映してより正確な流量を測定してもよい。これは図４に図示されたグラフのように、実験を通じて求めた点滴速度による点滴の体積変化を後述する輸液流量調節装置１００の制御部１７０にデータであらかじめ保存しておく方式で容易に具現することができる。また、点滴筒の傾きまたは輸液温度などについても、実験を通じて点滴体積との相関関係をデータ化することができ、これを反映するのが必要な場合には、前記のように輸液流量調節装置１００の制御部１７０にあらかじめ保存して置くことができるであろう。
【００４０】
本発明で「制御部１７０にデータで保存」するという意味は、実験的に求めた複数のデータを補間法またはカーブフィッティング等の方法で関数を作って、各変数のすべての地点に対する対応値が分かるように保存されている状態も含む。そして、メーカーごとに点滴筒２１０の特性情報に差が存在し得るので、メーカー別に区分して選択できるように保存してもよい。また、点滴体積の情報は点滴筒２１０の類型別に区分し保存して使用することもできる。例えば、輸液１ｃｃ当たり２０点滴の成人用点滴筒と輸液１ｃｃ当たり６０点滴の乳児／小児用点滴筒に対する点滴体積の情報を区分して保存することもできる。
【００４１】
次いで、本発明の実施例に適用された流量調節器２４０を詳察すると、図５に図示した通り、上、下部には上部チューブ連結部２４１ａと下部チューブ連結部２４１ｂが備えられており、後面には取っ手２４１ｃを具備する胴体２４１を含んでいる。また、内部面に内部流路（図示されず）が備えられており、前記胴体２４１に回転可能に装着されて回転位置を調節することによって前記内部流路を可変するダイヤル２４２を含む。
【００４２】
ダイヤル２４２には、把持する時、または後述するダイヤル装着部１３０に装着された時に滑りを防止できるように外周面の周りに沿って凹凸２４２ｃが形成されており、輸液の流入が遮断（または最小流量）される位置を表すように底面や周面に初期化目盛または凹溝や突起２４２ｄ等が形成されていてもよい。一方、前記胴体２４１にも前記初期化目盛または突起２４２ｄの初期位置と整列するように基準突起または目盛２４１ｄを形成してもよい。
【００４３】
また、図５に図示された通り、流量調節器２４０のダイヤル２４２には、回転位置を可視的に示す目盛２４２ａと対応する数字２４２ｂが刻まれている。目盛２４２ａと数字２４２ｂはダイヤル２４２の角度とそれに対応する数字を表すことができ、特定の水位差Ｈと特定の温度条件でダイヤル２４２を回転させながら実験的に測定した流量Ｑｍである目盛流量２４２ｂで表したものでもよい。
【００４４】
次いで、図６に図示された通り、輸液セットの点滴筒２１０に装着される点滴センサ３００について説明する。
【００４５】
図６には、点滴筒２１０の側面で着脱できるように形成されたＣ状またはＵ状の点滴センサ３００の一例が図示されている。
【００４６】
点滴センサ３００には、点滴の落下の有無を感知する点滴感知部３３０と輸液バッグ１０または点滴筒２１０の動きを感知するためのモーション感知部３４０が形成されている。
【００４７】
図６に示した点滴感知部３３０の一実施例には、点滴の落下の有無を感知するために、第２胴体３２０の第２凹溝３２１で点滴筒２１０を包み込む内側面に互いに対向する発光素子３３１および受光素子３３２で構成された点滴感知部３３０が形成されている。前記受光素子３３２は前記発光素子３３１から照射されて点滴筒２１０を貫通した光を感知するようにする。前記発光素子３３１の光は赤外線、レーザービームなどのように公知とされている多様な光を使用することができる。
【００４８】
図６に示したモーション感知部３４０の一実施例は、輸液バッグ１０または点滴筒２１０の動きを感知するために第２胴体３２０に形成されている。モーション感知部３４０は、３軸加速度計；または３軸加速度計とジャイロセンサで構成されて３軸加速度、角加速度および傾きなどを測定できるように構成されている。
【００４９】
前記点滴感知部３３０とモーション感知部３４０から測定した信号は、点滴センサ３００内に別途の演算部３５０を具備してこれを通じて測定値を演算してもよく、後述する輸液流量調節装置１００に形成された制御部１７０を通じて演算および制御を統合的に遂行してもよい。本発明の実施例では輸液流量調節装置１００に形成された制御部１７０を通じて演算および制御を統合的に遂行したものを表した。
【００５０】
また、点滴センサ３００で測定した情報や算出した情報などの必要な情報は、後述する輸液流量調節装置１００に形成された出力部１６０に表すことができる。
【００５１】
次いで、図３、図７を参照して輸液流量調節装置１００の第１実施例について説明する。
【００５２】
輸液流量調節装置１００の第１実施例は、図３、図７に図示された通り、本体１１０とダイヤル装着部１３０を含む。本体１１０には、データを入力する入力部１５０と流量などの情報を表すことができる出力部１６０が一側に形成されていてもよく、内部には制御部１７０とダイヤル装着部１３０と連結された回転角度および方向を調節できる駆動モーター（図示されず）が備えられている。
【００５３】
図７に図示された通り、ダイヤル装着部１３０は本体１１０の一側面に形成されている。図７でダイヤル装着部１３０は、本体１１０の一側面に形成されたダイヤル装着部設置部１１１に装着されて駆動モーター（図示されず）と結合される。ダイヤル装着部１３０は本体１１０の形状に沿って突出するように構成されてもよいが、本実施例では図７に図示された構成を中心に説明する。図７に図示された通り、本体１１０のダイヤル装着部設置部１１１の上部には上部装着部１２１が形成されている。前記上部装着部１２１は流量調節器２４０の上部、すなわち、上部チューブ連結部２４１ａを着脱可能に固定できるように構成されている。前記ダイヤル装着部設置部１１１の下部には中間装着部１２２が形成されている。前記中間装着部は流量調節器２４０の下部、すなわち、下部チューブ連結部２４１ｂを着脱可能に固定できるように構成されている。また、前記中間装着部１２２は図７に図示された通り、長く形成されて下部チューブ２２０ｂを設置できるように構成されていてもよい。一方、前記中間装着部１２２の下には下部チューブ２２０ｂを着脱可能に装着できる下部装着部１２４が形成されている。前記中間装着部１２２と下部装着部１２４の間にはバブルセンサ１２５が装着されていてもよい。また、下部装着部１２４には下部チューブ２２０ｂが本体１１０から分離することを防止できる固定突起１２３がさらに形成されていてもよい。
【００５４】
ダイヤル装着部１３０は流量調節器２４０を容易に装着してダイヤル２４２を回転させることができる構造となっているが、その構造を図７を参照して具体的に説明する。前記ダイヤル装着部１３０は、駆動モーター（図示されず）と結合される装着部底面１３１および前記底面１３１の縁に沿って前方に突出してダイヤル２４２が挿入されて把持され得るように形成された装着部側面１３２が形成されている。また、装着部側面１３２の内部面には挿入された流量調節器２４０のダイヤル２４２とより安定的に結合されるように、ダイヤル２４２に形成された凹凸２４２ｃと結合され得る側面凹凸１３３が形成されていてもよい。また、装着部底面１３１にも、ダイヤル２４２との結合および／または位置整列などのような必要に応じて底面凹凸１３４が形成されていてもよい。一方、装着部側面１３２の外部面にも基準位置を表示する基準線（図示されず）が形成されていてもよい。
【００５５】
前記流量調節器２４０を前記ダイヤル装着部１３０に装着しようとする時には、まず、後述する制御部１７０で前記の側面凹凸１３３や底面凹凸１３４または基準線（図示されず）等が初期整列位置に整列するように制御をすることが好ましい。
【００５６】
本発明では、臨床現場で安全に輸液流量調節装置１００を使用できるようにするために、図７に図示された通り、流量調節器２４０の上、下部が前記上部および中間装着部１２１、１２２に結合された状態で分離することを防止することができ、流量調節器２４０を分離しようとする時には小さい力で本体１１０から分離できるように流量調節器分離部１４０がさらに形成されている。
【００５７】
図７に示した流量調節器分離部１４０は中空型の流量調節器分離部胴体１４１が回転可能に形成されている。本実施例では、前記本体１４１の一側にロック解除手段であるロック解除突起１４６が形成されており、他の一側には流量調節器分離部胴体１４１が回転してから元の位置に復元するように弾性体１４７が備えられている。前記弾性体１４７は、一端は流量調節器分離部胴体１４１に形成された弾性体支持部１４７ａと結合されており、他端は本体内部の一側に形成された弾性体支持部（図示されず）と結合されて弾性復原力を有するように構成することができる。
【００５８】
図７では弾性体１４７が圧縮コイルスプリングで示されているが、結合構造などによりトーションスプリングなどの他の形状の弾性体を使用することもできる。
【００５９】
図７に図示された流量調節器分離部１４０は前記流量調節器分離部胴体１４１の上部と下部に、それぞれ前記流量調節器２４０の上部、下部チューブ連結部２４１ａ、２４１ｂが搭載される支持部凹溝１４５が形成されている。前記凹溝１４５の前方には、流量調節器２４０の上部と下部が本体１１０から分離することを防止できるロック手段であるロッキングバー１４２が形成されている。図７に図示された通り、上部と下部の支持部凹溝１４５に備えられたロッキングバー１４２は、流量調節器分離部１４０を回転させると流量調節器１４０が分離され得るように互いに反対位置に設置されている。
【００６０】
前記ロッキングバー１４２の終端には、前記流量調節器２４０が結合のために挿入される時に、流量調節器２４０の上部、下部チューブ連結部２４１ａ、２４１ｂが容易に挿入され得るように支持台傾斜面１４３が形成されていることが好ましい。
【００６１】
一方、前記流量調節器分離部１４０には、流量調節器２４０を本体１１０と分離しようとする時に前記流量調節器２４０の上部、下部チューブ連結部２４１ａ、２４１ｂを、装着されている前記上部、中間装着部１２１、１２２から分離する方向に力を加えることができる分離手段があることが好ましい。本発明では、分離手段の一例として図７に図示された通り、上部と下部の支持部凹溝１４５の一側に分離用傾斜面１４４が形成されている。この時、各分離用傾斜面１４４は各支持部凹溝１４５でロッキングバー１４２と向かい合う面の下部に設置されていることが最も好ましい。
【００６２】
図７と８に図示された通り、前記回転する流量調節器分離部１４０はダイヤル装着部１３０が本体１１０のダイヤル装着部設置部１１１に設置された後、前記ダイヤル装着部１３０の前方に設置される。このように、流量調節器分離部１４０がダイヤル装着部１３０の前方で、ダイヤル装着部１３０と同じ方向の回転軸を有するように形成された構成を通じて、便利かつ小型化された調節装置を具現することができる。
【００６３】
流量調節器分離部１４０の安全な作動のために、図７、図８に図示された通り、本体１１０に形成された設置部１１１の周囲に流量調節器分離部ガイド１１２が形成されていることが好ましい。流量調節器分離部ガイド１１２の一側には、前記ロック解除突起１４６が作動できるロック解除突起ガイド１１３も共に備えられている。また、流量調節器分離部ガイド１１２の上部と下部には、流量調節器２４０の上部、下部チューブ連結部２４１ａ、２４１ｂが移動して前記流量調節器分離部１４０の支持溝１４５と本体１１０の上部、中間装着部１２１、１２２に装着または分離され得るように、上部、下部ガイド１１４、１１５が形成されている。
【００６４】
図８（ａ）には輸液流量調節装置１００の第１実施例が示されており、図８（ｂ）には流量調節器２４０が装着された調節装置１００が図示されている。
【００６５】
流量調節器２４０のダイヤル２４２は輸液の流入を遮断（または最小流量）させる初期位置に置き、ダイヤル装着部１３０は初期位置に整列させた後、前記流量調節器２４０の胴体２４１に形成された取っ手２４１ｃを把持してダイヤル２４２がダイヤル装着部１３０を向くようにした状態で結合させる。これに伴い、流量調節器２４０の上部、下部チューブ連結部２４１ａ、２４１ｂが前記本体１１０の上部、下部ガイド１１４、１１５を通って流量調節器分離部１４０のロッキングバー１４２の支持台傾斜面１４３と当接するようになる。この時、力を付加し続けると、支持台傾斜面１４３の移動によって流量調節器分離部１４０が時計回り方向（図８に示した構成についての説明である）に回転が発生し、これに伴い、ロッキングバー１４２も回転することになって流量調節器２４０の上部、下部チューブ連結部２４１ａ、２４１ｂが支持部凹溝１４５に搭載され、上部装着部１２１と中間装着部１２２にも固定される。また、流量調節器２４０のダイヤル２４２は流量調節器分離部１４０の後方に設置されているダイヤル装着部１３０に結合される。そして、ロッキングバー１４２は復原力によって元の位置に復元するため、流量調節器２４０の上部、下部チューブ連結部２４１ａ、２４１ｂは、上、下部装着部１２１、１２２に固定されるだけでなく、ロック手段であるロッキングバー１４２によりロックされて、ロック解除突起１４６の操作がないと本体１１０と分離されなくなる。
【００６６】
一方、流量調節器２４０を分離する時には、ロック解除手段であるロック解除突起１４６を時計方向に回転させると、ロッキングバー１４２は流量調節器２４０の上部、下部チューブ連結部２４１ａ、２４１ｂをロック解除する方向に回転させ、反対側に形成された分離用傾斜面１４４は流量調節器２４０の上部、下部チューブ連結部２４１ａ、２４１ｂを前記上部、中間装着部１２１、１２２と分離する方向に力を加えることになるため、流量調節器２４０を容易に本体１１０から分離することができる。
【００６７】
図９、図１０には本発明の輸液流量調節装置１００の第２実施例が示されている。図７、図８に示した第１実施例とほぼ同じであるが、一部の構成で差がある。
【００６８】
図９、図１０に図示された通り、第２実施例に示した流量調節器分離部１４０は、一側に形成されたロック解除突起１４６が胴体１４６ａと前記胴体１４６ａと相対運動ができるように構成されたボタン１４６ｄを含んでいる。
【００６９】
図１０（ａ）に図示された通り、第２実施例に示されたロック解除突起１４６は、流量調節器分離部胴体１４１に接するように形成された胴体１４６ａと、前記胴体１４６ａの底面に形成されたフランジ１４６ｃを含んでいる。また、前記胴体１４６ａには前記ボタン１４６ｄが移動できるように設置されるボタン設置部１４６ｂが形成されている。前記ボタン１４６ｄは一側にストッパー１４６ｅが突出しており、ボタン１４６ｄを押すとボタン１４６ｄと共にストッパー１４６ｅが移動するように構成されている。一方、前記ボタン１４６ｄは押す力を除去すると、初期位置に復元するように前記胴体１４６ａと弾性体（図示されず）を媒介として結合されていることが好ましい。
【００７０】
また、図９（ｂ）に図示された通り、前記流量調節器分離部胴体１４１には前記フランジ１４６ｃが搭載され得るようにフランジ搭載部１４９が形成されていてもよい。
【００７１】
また、前記フランジ搭載部１４９には前記ロック解除突起１４６のストッパー１４６ｅが結合され得るように結合孔１４９ａまたは結合溝が形成されていてもよい。
【００７２】
また、図９（ａ）に図示された通り、流量調節器分離部胴体１４１には流量調節器２４０の分離が容易にできるように、前記ロック解除突起１４６とともに補助突起１４８がさらに形成されていてもよい。
【００７３】
一方、図９、図１０に図示された通り、第２実施例の調節装置１００にも本体１１０の前方に流量調節器分離部ガイド１１２が形成されている。前記流量調節器分離部ガイド１１２にはロック解除突起ガイド１１３が備えられているが、第２実施例ではロック解除突起ガイド１１３に前記ストッパー１４６ｅの移動を制限する係止溝１１３ａがさらに形成されている。図１０（ａ）の拡大図から分かるように、平常時にはボタン１４６ｄに形成されたストッパー１４６ｅが係止溝１１３ａにより移動に制限を受けるように構成されている。ボタン１４６ｄを押してストッパー１４６ｅが係止溝１１３ａと分離されないと、ロック解除突起１４６を回転させることができない。
【００７４】
また、図９（ａ）に図示された通り、流量調節器分離部胴体１４１には後方の一側に弾性体支持部１４７ａが形成されており、弾性体１４７が前記弾性体支持部１４７ａと本体１１０の間に結合されていてもよい。弾性体１４７は多様な形態に結合され得るが、本発明では図９（ｂ）に図示された通り、本体１１０に形成された弾性体支持部ガイド１１６ａに前記弾性体支持部１４７ａが挿入されるように構成され、本体１１０の内部で前記弾性体１４７と結合されるように構成されている。弾性体１４７は前記流量調節器分離部胴体１４１が初期位置に復元され得る構造であればよく、弾性体１４７も図９（ａ）では圧縮コイルスプリングで示されているが、結合構造などによりトーションスプリングなどの他の形状の弾性体を使用することもできる。
【００７５】
このように、流量調節器分離部胴体１４１に弾性体１４７が結合されていると、流量調節器２４０が結合される時に前記流量調節器分離部胴体１４１は一時的に回転してから再び初期位置に復元されるであろう。この時、前記ロック解除突起１４６は、ストッパー１４６ｅがロック解除突起ガイド１１３に形成された係止溝１１３ａに係止されているため回転しない。第２実施例の調節装置１００でロック解除突起１４６は、ボタン１４６ｄを押さないと回転させることができない。ボタン１４６ｄを押すと、ボタン１４６ｄに形成されたストッパー１４６ｅが下へ移動しながら前記係止溝１１３ａとは分離され、流量調節器分離部胴体１４１に形成された結合孔１４９ａと結合される。すなわち、ボタン１４６ｄを押した状態でロック解除突起１４６と流量調節器分離部胴体１４１は結合された状態となり、この状態でロック解除突起１４６を回転させると流量調節器分離部胴体１４１も共に回転する。この過程は調節装置１００に結合された流量調節器２４０を分離する時に使用される。
【００７６】
そして、ロック解除突起１４６が回転した状態でボタン１４６ｄに作用した力を除去すると、前記弾性体１４７によって復原力が作用して流量調節器分離部胴体１４１とロック解除突起１４６が初期位置に復元し、初期位置では分離用ボタン１４６ｄも復元し、ストッパー１４６ｅが係止溝１１３ａに係止されるようになる。
【００７７】
すなわち、図９、図１０に示した調節装置１００は、ロック解除突起１４６に形成されたボタン１４６ｄを押した状態で回転させないと流量調節器分離部１４６を回転させることができないため、流量調節器分離部１４０が任意に回転することをより安全に防止できるように構成されている。
【００７８】
一方、図９、図１０に図示された通り、流量調節器分離部胴体１４１に補助突起１４８が形成されていると、流量調節器分離部ガイド１１２に補助突起ガイド１１６がさらに形成されていることが好ましい。
【００７９】
また、図９（ａ）に図示された通り、前記流量調節器分離部胴体１４１の後方に本体フランジ１４１ａが形成されていてもよい。図９（ａ）に図示された通り、流量調節器分離部胴体１４１にフランジ１４１ａが形成されている場合、本体１１０には図９（ｂ）に図示された通り、流量調節器分離部１４０が設置される位置に対応する段１１９を形成して流量調節器分離部１４０が本体１１０に安定的に結合され得るようにすることが好ましいであろう。このような構成は前述した第１実施例に示した調節装置１００にも適用され得る。しかし、本体１１０と流量調節器分離部１４０の結合構造は図９（ｂ）に限定されず、本体１１０と流量調節器分離部１４０が安定的に結合され得る構造であれば充分である。
【００８０】
図９（ａ）、図９（ｂ）に図示されたダイヤル装着部１３０を詳察すると、その底面１３１に締結孔１３５が形成されており、これからボルトのような通常の締結部材でダイヤル装着部１３０がダイヤル装着部設置部１１１に結合されることが分かる。このような構成は、第１実施例に示したダイヤル装着部１３０にも適用され得る。しかし、ダイヤル装着部１３０とダイヤル装着部設置部１１１の結合構造は図９（ａ）、図９（ｂ）に示した構造に限定されず、安定的に結合され得る構造であれば充分である。
【００８１】
また、図９に示した輸液流量調節装置１００を詳察すると、本体１１０が第１本体１１０ａと第２本体１１０ｂが結合された構造で形成されている。このような構成を通じて、本体１１０にダイヤル装着部１３０と流量調節器分離部１４０を容易に結合することができる。このような本体１１０の構造は第１実施例の輸液流量調節装置１００にも適用することができる。
【００８２】
本発明の実施例１、２に示した流量調節器分離部１４０は回転運動をする簡単な構造で構成されているが、これを直線移動や前記実施例と異なる方向の回転移動をするように構成されたロック解除手段などを含む流量調節器分離部で構成することもできるであろう。また、流量調節器分離部１４０は別途のアクチュエータを駆動させて自動で作動するように構成することもできるであろう。
【００８３】
本発明の輸液流量調節装置１００の本体１１０には、図７と図９に図示された通り、使用者が目標流量の選択、リセットの選択、後述する相関関係情報の選択および点滴筒特性情報の選択のために設けられる入力部１５０、使用者に認知させる情報を出力する出力部１６０が形成されている。
【００８４】
前記入力部１５０と出力部１６０は内部に形成された制御部１７０と連結されているが、図１１は制御部１７０が他の構成要素と連結された状態を示す図面である。この時、連結は有線連結だけでなく必要に応じて無線で通信できる連結も含む。
【００８５】
制御部１７０は、情報保存、必要な演算および駆動モーターの制御ができるように構成されており、保存される情報にはダイヤル２４２の回転位置と流量間の相関関係情報、点滴筒２１０の特性情報を含む。また、必要に応じて点滴の速度、温度、傾きなどと流量との相関関係に対する情報を含むことができる。
【００８６】
制御部１７０では、最終的に輸液の流量が目標流量Ｑｔとなるように制御することが目的であるが、下記において制御する方法について詳察する。
【００８７】
第１の方法として、本発明ではダイヤル２４２を迅速に目標流量Ｑｔ位置に調節する方法を使用する。このためにはダイヤル２４２の回転位置と流量Ｑ間の相関関係が重要であるため、これについて詳察する。
【００８８】
ダイヤル２４２の回転位置と流量Ｑの間の相関関係は、本発明の出願人が特許登録を受けた韓国登録特許第１０−１３２７８６２号に開示された通り、輸液の流れは層流に該当し、流量Ｑはダイヤル２４２の回転位置により変わり、内部流路の長さ、断面積などによって決定される係数である総括流量係数Ｃと輸液バッグ１０に入っている輸液の水位と注射針２３０の間の高さ差である水位差Ｈにそれぞれ比例するため、下記の式（１）で表すことができる。
【００８９】
【数１】
2019523086.tif 000003
【００９０】
前記式（１）を通じて分かるように、前記流量Ｑは、水位差Ｈが１である場合には流量調節器２４０のダイヤル２４２の回転により可変する総括流量係数Ｃと同じ値となり、水位差Ｈが１でなくても、総括流量係数Ｃの任意の倍数に該当する値、すなわち総括流量係数Ｃに比例する値となる。したがって、特定の水位差Ｈおよび特定の温度でダイヤル２４２を回転させながら測定した流量Ｑｍをダイヤル２４２の各目盛２４２ａに刻んだものを表す目盛流量２４２ｂも総括流量係数Ｃと比例関係となるのである。
【００９１】
図１２（ａ）と図１２（ｂ）には、既存の一つの流量調節器２４０を対象としてダイヤル２４２の回転による流量の変化を図示した。
【００９２】
図１２（ａ）にはダイヤルの回転角度に対する流量Ｑの変化が示されているが、回転角度と流量Ｑの間の関係が線形的な変化を示してはいないものの、前記式（１）で詳察した通り、一つの回転角度では流量Ｑと水位差Ｈの間の比が一つの係数、すなわち、総括流量係数Ｃに収束することが分かる。図１２（ａ）で示した総括流量係数Ｃ関連グラフは、互いに異なる水位差（Ｈ１〜Ｈ４）で測定した流量Ｑｍから算出した総括流量係数Ｃのうち、一つまたは平均を通じて総括流量係数Ｃのデータを作ることができるであろう。
【００９３】
図１２（ｂ）には前述した目盛流量に該当する特定の水位差Ｈでの回転角度別流量に対する流量Ｑの変化が示されているが、目盛流量と流量Ｑが線形の関係で示されることを図示したものである。図１２（ｂ）のグラフは水位差Ｈ１での流量Ｑを目盛流量として使用したことが分かる。
【００９４】
従来の流量調節器では流量と目盛流量の間の線形関係について特に認識していないが、本発明の発明者は前記式（１）を通じて、流量Ｑと総括流量係数Ｃの間の比例関係を見出したし、これを発展させて、ダイヤル２４２で目盛流量２４２ｂを総括流量係数Ｃと同一にまたは比例関係にあるように表示をする場合には、目盛流量２４２ｂに対する流量Ｑの間の関係は、水位差Ｈが変わっても傾きが変わるだけで比例関係にあることを見出した。すなわち、流量Ｑを単純な１次関数で表すことができ、傾きは水位差Ｈに比例して変わる単純な関数で表すことができるようになった。
【００９５】
ダイヤル２４２の回転位置に対する総括流量係数Ｃまたは目盛流量２４２ｂの間の関係を利用するためには、制御部１７０にこれに対するデータがあらかじめ保存されていなければならない。図１２（ａ）でのように、特定の回転位置で算出した総括流量係数Ｃに対する実験データおよび／または図１２（ｂ）に示した目盛流量に対する実験データを利用して、補間法またはカーブフィッティング等の方法でそれぞれ関数を作って制御部１７０に保存しておくことができる。
【００９６】
図１２（ａ）のように、総括流量係数Ｃを利用する場合は流量調節器２４０の回転角度による総括流量係数Ｃを利用するので、任意の目盛が表記された流量調節器を使用する時にも適用することができる。一方、単純な１次式で表れる図１２（ｂ）では流量調節器２４０の目盛流量２４２ｂが総括流量係数Ｃに比例するように表示されている流量調節器または横軸を、ダイヤルの回転角度ではなく総括流量係数Ｃと比例する値を使用する場合に適用することができる。
【００９７】
まず、図１２（ａ）に図示されているように総括流量係数Ｃを利用した制御方法を詳察すると下記の通りである。
【００９８】
入力部１５０で目標流量を入力すると、前記制御部１７０でダイヤルを任意の初期回転位置に回転させる。この時、初期回転位置は輸液が流れるいずれの位置でも可能であり、入力された目標流量または入力された目標流量と同じ値を有する総括流量係数Ｃに該当するダイヤル２４２の回転位置を初期回転位置に選択することもできる。制御部１７０内に各回転位置での総括流量係数Ｃの値はすでに保存されているので、初期回転位置に対応する総括流量係数Ｃｍの値は保存された値から持ってくることができる。また、初期回転位置で点滴感知部３３０の信号から実測流量Ｑｍを測定することができるので、前記式（１）を利用して測定された流量Ｑｍと総括流量係数Ｃｍから実際の水位差Ｈｍを算出する。次いで、実際の水位差Ｈｍを導き出したので、前記式（１）を再度利用して実際の水位差Ｈｍで目標流量Ｑｔで投与するための目標総括流量係数Ｃｔ値を導き出す。すなわち、水位差Ｈｍは変わらないため、目標流量Ｑｔと初期回転位置に対応する総括流量係数Ｃｍおよび測定された流量Ｑｍから式（１）を利用して目標総括流量係数Ｃｔを導き出すことができるのである。そして、導き出された総括流量係数Ｃｔの値に合う角度を保存されたデータから持ってきて、ダイヤル２４２をそれに合う位置に回転させて目標流量Ｑｔに該当する位置を探すことができる。
【００９９】
次いで、図１２（ｂ）に示した通り、輸液バッグ１０内の輸液の水位と注射針２３０の間の水位差Ｈが一定の状態で、ダイヤル２４２の回転位置別に測定した流量Ｑの目盛流量データを利用した制御方法を詳察すると下記の通りである。
【０１００】
前記で詳察した通り、目盛流量は水位差Ｈが１である場合には総括流量係数Ｃと同じであり、水位差Ｈが１でない場合には総括流量係数Ｃの任意の倍数に該当する。
【０１０１】
図１２（ｂ）に図示した通り、水位差Ｈを一定の値（例示した水位差Ｈ１）にした状態で、ダイヤル２４２の回転位置別に測定した流量をダイヤル２４２の回転角位置での目盛流量に対応させた後、目盛流量と流量との間の関係を表示すると座標（０、０）を通る直線グラフで表すことができる。これは特定の水位差、例えば、輸液セット２００をセッティングした任意の水位差で、流量と目盛流量の比は傾きに該当する一定の値を有するようになることを意味する。
【０１０２】
輸液セットがセッティングされると、すなわち、水位差Ｈが一つの値に決まると、ダイヤル２４２を任意の初期位置に合わせて測定した実測流量Ｑｍと任意の初期位置に対応する初期目盛流量値の間の比率は、輸液治療の処方流量である目標流量Ｑｔとその目標流量に対応する目標目盛流量の間の比率が同じであるという次の式（２）を得ることができる。
【０１０３】
【数２】
2019523086.tif 000004
【０１０４】
また、式（２）を整理して目標目盛流量の値は次の式（３）に整理することができる。
【０１０５】
【数３】
2019523086.tif 000005
【０１０６】
そこで、入力部１５０で目標流量Ｑｔを入力すると、前記制御部１７０でダイヤルを任意の初期目盛流量に該当する初期回転位置に回転させる。この時、初期目盛流量はいずれの値でもよいが、初期目盛流量を入力される目標流量Ｑｔと同一に決定することもできる。制御部１７０内に各回転位置での目盛流量の値はすでに保存されているので、初期目盛流量に対応する回転位置の値は保存された値から持ってくることができる。また、初期回転位置で点滴感知部３３０の信号から実測流量Ｑｍを測定することができる。この時、目標目盛流量に対する目標流量Ｑｔの比は、初期目盛流量に対する実測流量Ｑｍの比と同じであるので、前記式（３）を利用して目標目盛流量を算出する。次いで、導き出された目標目盛流量に対応するダイヤル２４２の回転位置を保存されたデータから持ってき、ダイヤル２４２をそれに合う位置に回転させて目標流量Ｑｔに該当する位置を探すことができる。
【０１０７】
前述した流量調節器２４０のダイヤル２４２を回転させて目標流量Ｑｔに該当する位置を探す方法は、目標流量Ｑｔ値が大きい場合にも使用できるだけでなく小さい場合にも使用することができる。
【０１０８】
しかし、目標流量Ｑｔ値が極めて小さい場合には流量調節器２４０の流路を小さくしなければならず、点滴が落下する時間間隔（または周期）が数秒または数十秒以上となり得るため、正しく作動しているかどうかを把握し難い問題点があり得る。
【０１０９】
そこで、本発明者は前記問題点を解決するために、第２の方法として、本発明では目標流量Ｑｔを供給できる輸液点滴の落下時間間隔（または周期）ごとにダイヤル２４２を回転させて一つの輸液点滴が落下するようにして、目標流量Ｑｔを調節する方法を使用する。
【０１１０】
目標流量Ｑｔが与えられると、一つの点滴についての体積は知られているため、点滴の落下時間間隔（または周期）を決定することができる。点滴の落下時間の間隔が決定されると、ダイヤル２４２を点滴が落下しない位置に位置させていてから、点滴が落下されるべき時刻に合わせて、ダイヤル２４２を流路が開放する方向に回転させて一つの点滴を落下させながら流量を調節することができる。この時、ダイヤル２４２は一つの点滴が落下するまで十分にダイヤル２４２を回転させながら調節することができる。そして、一つの点滴が落下するのは前述した点滴センサ３００を通じて測定された信号を利用すればよい。
【０１１１】
次いで、一つの点滴が落下した後には、ダイヤル２４２を流路が閉鎖する方向に回転させる。この時、ダイヤル２４２は流路が完全に閉鎖する位置まで回転させてもよく、目標流量Ｑｔに該当する点滴の落下時間間隔（または周期）よりも短い時間間隔で点滴が落下しない任意の位置まで回転させることも可能である。そして、次の点滴落下時刻となった時、ダイヤル２４２を一つの点滴が落下するまで流路を開放させる方向に回転させ、その後、ダイヤル２４２を流路が閉鎖する方向に回転させる。すなわち、所望の点滴落下時間間隔（または周期）に該当する時刻ごとにダイヤル２４２を回転させながら点滴の落下を制御して目標流量Ｑｔを制御するのである。
【０１１２】
このような流量制御方法は、点滴が落下されるべき時刻に点滴が容易に落下され得るように流路を十分に開放し、点滴が落下した後には再び流路を十分に閉鎖するため、目標流量Ｑｔ値が小さい場合に、より便利に使用することができる。
【０１１３】
このように点滴が落下するたびにダイヤルを回転制御する第２の方法は、前述した第１の方法と共に輸液流量調節装置１００の使用者が目標流量Ｑｔ値を考慮して必要に応じて選択的に使用できるであろう。
【０１１４】
また、第２の流量制御方法は、輸液セットをセッティングした後、流量調節器２４０のダイヤル２４２を流路が開放する方向に回転させながら点滴が落下するのを確認することによって、輸液セットが正常にセッティングされているかどうかを確認するのに使用することもできるであろう。
【０１１５】
本発明の輸液流量調節装置１００には、必要に応じてバブルセンサ１２５または温度センサを付加してもよい。
【０１１６】
バブルセンサ１２５はチューブ２２０を通じて流れる輸液に気泡が発生するかを感知するためのセンサであって、気泡が発生する時に輸液の投与を止めるために備えられる。気泡は流量調節器２４０の内部流路にあった空気によっても発生し得るため、流量調節器２４０の流出口２４１ｂに連結された下部チューブ２２０ｂに備えられ得る。
【０１１７】
温度センサ（図示されず）はチューブ２２０を通じて流れる輸液の温度を感知するためのセンサであって、輸液セット２００でチューブ２２０の外周面に設置され得る。
【０１１８】
一方、制御部１７０は点滴センサ３００、回転角度および方向を調節できる駆動モーター（図示されず）と電気回路的に連結されており、流量の調節に使用する情報の選択を受ける初期化モード、目標流量で流れるように流量を調節する流量調節モードおよび目標流量に流量を調節した後に流量をモニタリングするモニタリングモードを遂行することができる。
【０１１９】
次いで、本発明の輸液流量調節装置の作動モードについて詳察する。
【０１２０】
初期化セッティングモードは、使用者が流量調節器２４０を輸液流量調節装置１００に装着する段階を含む。まず、流量調節器２４０のダイヤル２４２は輸液の流入を遮断する初期位置に位置させ、前述した通り、流量調節器２４０をダイヤル装着部１３０、上部、下部装着部１２１、１２２および流量調節器分離部１４０により固定されるように位置させる。
【０１２１】
また、点滴センサ３００を点滴筒２１０に装着した後、入力部１５０を通じて目標流量Ｑｔを入力する。この時、必要に応じて追加的に流量調節器２４０の類型および点滴筒２１０の類型を選択することもできるのであるが、これを通じて制御部１７０から選択された流量調節器２４０に対するダイヤル２４２の回転位置と流量間の相関関係情報および選択された点滴筒２１０の特性情報を受けるようになる。
【０１２２】
目標流量Ｑｔが入力されると、選択された制御方法により制御部１７０で輸液流量を調節する。
【０１２３】
まず、前述した各点滴が落下するたびにダイヤル２４２の回転を回転させながら制御する第２の制御方法を使用する場合を詳察する。
【０１２４】
目標流量Ｑｔを入力すると、制御部１７０は点滴の落下時間間隔（または周期）を演算して出力部１６０に表示する。この時、点滴速度または傾きまたは温度などに対する点滴体積の相関関係も共にローディングしてもよい。もし、流量調節器２４０と点滴筒の類型を選択したのであれば、選択された相関関係も共にローディングする。次いで、駆動モーター（図示されず）を駆動させて流路が開放する方向にダイヤル２４２を回転させて、一つの点滴を落下させた後に流路が閉鎖する方向にダイヤル２４２を回転させる。そして、次の点滴落下時刻となった時、これを繰り返して目標流量Ｑｔを制御する。
【０１２５】
次いで、前述した目標流量Ｑｔに該当するダイヤル２４２の回転位置を探す第１の制御方法を使用する場合を詳察する。
【０１２６】
目標流量Ｑｔを入力すると、制御部１７０は駆動モーター（図示されず）を駆動させて任意の初期回転位置にダイヤル２４２調節する。ここで、前記任意の初期回転位置はあらかじめ設定されていてもよく、目標流量Ｑｔと同じ総括流量係数Ｃまたは目盛流量２４２ｂに該当する回転位置でもよい。
【０１２７】
そして、前記制御部１７０は初期化セッティングモードで入力部１５０を通じて選択された事項により、総括流量係数Ｃを使用するか、それとも目盛流量２４２ｂを使用するかを選択して該当するデータをローディングし、流量と回転位置の間の相関関係をローディングして流量調節モードを準備することができる。この時、点滴速度または傾きまたは温度などに対する点滴体積の相関関係も共にローディングすることができる。もし、流量調節器２４０と点滴筒の類型を選択したのであれば、選択された相関関係も共にローディングする。
【０１２８】
一方、初期化セッティングモードは、流量調節器２４０のダイヤル２４２を最大流量で所定時間の間維持させてチューブ２２０または流量調節器２４０の内部流路に存在する空気を排出する過程を含むことができる。例えば、入力部１５０を通じて空気排出メニューを選択させ、空気排出メニューを選択すると、ダイヤル２４２を最大流量に調節してあらかじめ設定された時間の間維持させて空気を排出させた後に輸液の流入遮断にダイヤル２４２を回転させ、以降下記の流量調節モードを遂行する。
【０１２９】
流量調節モードは、初期化セッティングモード後に使用者が入力部１５０を通じて目標流量Ｑｔを入力することによって遂行されるモードであって、目標流量を入力するとモーション感知部３４０を利用して点滴筒２１０の振動の可否を判断し、振動が発生しないようにした状態で駆動モーター（図示されず）を駆動させることによってダイヤル２４２を初期回転位置に回転させた後、点滴感知部３００で感知する点滴間隔（または周期）に基づいて実測流量Ｑｍを算出し、その後、ダイヤル２４２の回転位置に対する流量の相関関係によって目標流量に対応する回転位置である目標回転位置にダイヤル２４２が合わせられるように駆動モーター（図示されず）を駆動させる。
【０１３０】
点滴センサ３００の点滴感知部３３０で感知する信号は落下する点滴を感知する信号であるので、制御部１７０は点滴の間隔（または周期）から点滴速度を算出し、点滴速度に点滴体積を掛け算して実測流量Ｑｍを算出するものの、点滴速度および／または輸液温度に対応する点滴体積を選択して実測流量Ｑｍを算出してもよい。すなわち、点滴速度および／または輸液温度により変動する点滴体積を反映して正確な実測流量を算出してもよい。
【０１３１】
この時、実測流量Ｑｍは一つの点滴速度（または点滴間隔）を通じて算出してもよく、あらかじめ設定された連続した点滴の個数またはあらかじめ設定された時間内の点滴の個数を通じて平均点滴速度（または平均点滴間隔）を通じて算出してもよい。平均点滴速度を求めるとき、通常的にあらかじめ設定された点滴の個数は通常２〜５個の範囲内で決定され得、点滴速度などにより５個以上に決定してもよい。平均点滴速度を利用して実測流量Ｑｍを算出しても、最初の平均点滴速度を算出する時にのみ設定された多数の点滴が落下するまでの時間が必要であり、２番目からは最初の点滴を除いて、新しく落下した点滴を含めて新しい平均点滴速度を計算すればよいため、時間が遅延することなく一つの点滴が落下するたびに新しい平均点滴速度を算出することができる。
【０１３２】
目標回転位置は、前述した通り、総括流量係数Ｃを使用する場合、または目盛流量を使用する場合に合うように式（１）または式（３）に適用して導き出す。
【０１３３】
このように構成される流量調節段階によると、流量Ｑｍを１回実測した後、流量調節器２４０のダイヤル２４２の回転位置を１回調整することによって、輸液セット２００で投与する流量を目標流量Ｑｔに調節することができる。
【０１３４】
次いで、モニタリングモードは、流量調節モードの後にあらかじめ設定された周期ごとにまたは常時流量を測定して流量を監視するモードを意味する。常時またはあらかじめ設定された周期が到来する時に、前記制御部１７０は落下する点滴と点滴間にモーション感知部３４０で測定した加速度があらかじめ設定した臨界値を超過しない場合、点滴感知部３３０を利用して流量を実測し、これを出力部１６０に表示する。実測された流量Ｑｍが、目標流量Ｑｔとの差ΔＱがあらかじめ設定された値より大きいと、ダイヤル２４２の回転位置に対する流量の相関関係によって目標流量Ｑｔに対応する位置に目標回転位置を再調整することができる。一方、前記加速度は垂直方向または水平方向成分または加速度の絶対値で選択することができ、加速度の臨界値は制御部１７０にあらかじめ設定しておくか任意の値で入力してもよい。
【０１３５】
加速度の臨界値は，加速度が点滴間隔（または周期）に小さい影響を及ぼす値に決定する。すなわち、他の条件の変化がなく点滴筒の揺動のみが発生して点滴間隔（または周期）が変更されることによって点滴速度が変更され、これから算出される実測流量Ｑｍの変化が補正が必要でない加速度値、例えば、５％の流量変化、より精密な投与が要求される場合には、３％または１％の流量変化が発生され得るものとして算出される加速度値を臨界値に決定することができる。さらに他の方法として、外部の衝撃がなく点滴筒の揺動のみが発生する時、歩いている時などのように通常の動揺で点滴筒の動揺角度が一定の角度を越えない加速度値を臨界値に決定することもできる。また、流量差ΔＱの設定された値も制御部１７０にあらかじめ設定しておくか任意の値で入力してもよい。この時、流量差ΔＱの値は、処方された輸液流量と対比して変動しても患者の治療や回復または危険に露出されない範囲に決定して適用することができる。例えば、１０％の流量変化、より精密な投与が要求される場合には、５％または３％の流量変化の値などを臨界値に決定することができる。
【０１３６】
前記した目標回転位置の再調整は、ダイヤル２４２の現在の位置を実測流量Ｑｍを得るためのダイヤル２４２の初期回転位置にし、この時、実測される流量を実測流量Ｑｍとして、前記総括流量係数Ｃを利用してダイヤルの回転位置を再調整することができる。また、前記目盛流量を利用する場合のように、ダイヤル２４２の回転位置に対する流量の相関関係によって目標流量Ｑｔに対応する目標回転位置を算出してダイヤルの回転位置を再調整してもよい。
【０１３７】
流量Ｑが変更されたとは、水位差Ｈが変更された場合および／またはダイヤル２４２が外部で操作された場合などであるので、これに合わせて目標流量Ｑｔが投与されるようにダイヤルの回転位置を再調整するのである。
【０１３８】
一方、測定される流量は一時的に変更され得るが、これは振動や衝撃などで輸液バッグ１０または点滴筒２１０にあらかじめ設定された臨界値を超過する加速度が発生する場合に現れ得る。これは一時的な状況であるため、流量調節器２４０を調節することが無意味であるだけでなく、かえって誤って制御し得るため、本発明では一時的な外乱の影響を支配的に受けて測定された点滴は制御のための情報から除外しようとし、このような点滴を下記のように区分した。
【０１３９】
臨界値以上の加速度が瞬間的に発生してあらかじめ設定された短い時間ｔ内に点滴の落下が発生するのであれば、落下する点滴は正常に成長する前に外部で追加に発生した振動または衝撃に影響を受けて、正常な点滴の体積となる前に落下するようになったものであり得、このような場合には一時的な外乱の影響を支配的に受けた点滴であると見ることができる。この時、あらかじめ設定された短い時刻ｔは特定値で決定してもよく、目標流量による点滴速度を算出しこれから算出される点滴周期より短い値で決定してもよい。一方、臨界値以上の加速度が瞬間的に発生しても、あらかじめ設定された短い時刻ｔ内に点滴の落下が発生しないのであれば、落下する点滴は正常な体積に成長して落下したものと見ることができるので、一時的な外乱の影響を支配的に受けた点滴であると見ることはできない。
【０１４０】
したがって、本発明で制御部１７０は、落下する点滴と点滴間に前記モーション感知部３４０から測定された加速度が、あらかじめ設定された臨界値を超過し、前記臨界値を超過した後にあらかじめ設定された時刻ｔ以内に落下する点滴は実測流量Ｑｍの算出に使用せず、出力部１６０に以前の流量の表示をそのまま維持し、前記臨界値を超過した後にあらかじめ設定された時間ｔを超過した後に落下する点滴は正常な点滴と判断して実測流量Ｑｍの算出に使用するようにした。
【０１４１】
一方、単位時間内に流量の検出に使用されない点滴の数があらかじめ設定された個数を超過する場合が発生し得るが、これは臨界値以上の加速度が頻りに発生する異常な状況を意味し、このような場合、輸液が患者に正確な容量で投与されることが難しい状況であるので、出力部１６０で警告音および／または警告灯および／または警告メッセージを通じて、現在の異常な状況を使用者に知らせて措置を取ることができるように構成した。
【０１４２】
最後に、患者が睡眠中であったり、一つの姿勢を長く維持する場合に、加速度は臨界値以下の値を示すが、点滴筒２１０が静的で傾斜した状態を維持したまま輸液が投与され得る。点滴筒２１０の傾斜により点滴の体積が変更され得るため、傾斜の程度に従って点滴体積の変化を考慮して流量を測定しなければならない場合がある。これを考慮して本発明では、前記制御部１７０に点滴筒２１０の傾きに対する点滴の体積変化をデータで保存し、落下する点滴と点滴間にモーション感知部３４０から測定された加速度は臨界値を超過せず、傾きが特定値からあらかじめ設定した差Δθ以内で維持される時には、前記傾きに対する点滴の体積変化を考慮して実測流量の算出時に傾きに対する補正ができるように構成した。
【０１４３】
このようにモニタリングモードは、輸液の投与中に輸液セットの設置状態が変更される場合にもダイヤル２４２を１回位置調節して目標流量で投与されるようにすることによって、投与中の流量を目標流量に一定に維持する。
【０１４４】
制御部１７０は入力部１５０を通じてリセット入力を受けると、輸液の投与を終了するために、駆動モーターを制御してダイヤル２４２を輸液流入遮断位置に調節する。リセット状況は他の方式によっても発生し得る。例えば、前記制御部１７０は、前記入力部１５０を通じて総投与量の入力を受けるようにし、前記したモニタリングモードを遂行しながら点滴センサ３００を利用して感知する流量を積算して、総投与量に到達する時にダイヤル２４２を輸液流入遮断位置に調節するように構成することもできる。ここで、総投与量の代わりに総投与時間の入力を受け、モニタリングモードを開始した時点で投与時間をチェックして総投与時間に到達する時にダイヤル２４２を輸液流入遮断位置に調節するようにすることもできる。
【０１４５】
一方、流量調節モードおよびモニタリングモードの遂行中に、バブルセンサ１２５により気泡が一定水準以上に発生した状況を感知すると、出力部１６０で警告音および／または警告灯および／または警告メッセージを通じて知らせるとともに前記したリセット動作、すなわち、ダイヤル２４２を輸液流入遮断位置に調節することもできる。
【０１４６】
前述した本発明の説明は例示のためのものであって、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態に容易に変形できることが理解できるはずである。したがって、以上で記述した実施例はすべての面において例示的なものであり限定的ではないものと理解されるべきである。
【０１４７】
本発明の範囲は後述する特許請求と範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲、そしてその均等概念から導き出されるすべての変更または変形された形態も本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【０１４８】
本発明は、輸液流量調節装置に関するものであって、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【０１４９】
１０：輸液バッグ
１００：輸液流量調節装置
１１０：本体
１１１：ダイヤル装着部設置部
１１２：流量調節器分離部ガイド
１１３：ロック解除突起ガイド
１１３ａ：係止溝
１１４、１１５：上部、下部ガイド
１１６：補助突起ガイド
１１６ａ：弾性体支持部ガイド
１１７：回転板
１１８：結合部
１１９：段
１２１：上部装着部
１２２：中間装着部
１２３：固定突起
１２４：下部装着部
１２５：バブルセンサ
１３０：ダイヤル装着部
１３１：装着部底面
１３２：装着部側面
１３３：側面凹凸
１３４：底面凹凸
１３５：締結溝
１４０：流量調節器分離部
１４１：流量調節器分離部胴体
１４１ａ：本体フランジ
１４２：ロッキングバー
１４３：支持台傾斜面
１４４：分離用傾斜面
１４５：支持部凹溝
１４６：ロック解除突起
１４６ａ：本体
１４６ｂ：ボタン設置部
１４６ｃ：フランジ
１４６ｄ：ボタン
１４６ｅ：ストッパー
１４７：弾性体
１４７ａ：弾性体支持部
１４８：補助突起
１４９：フランジ搭載部
１４９ａ：結合孔
１５０：入力部
１６０：出力部
１７０：制御部
２００：輸液セット
２１０：点滴筒
２１１：挿入針
２１２：点滴
２２０：チューブ
２２０ａ、２２０ｂ：上部、下部チューブ
２３０：注射針
２４０：流量調節器
２４１：本体
２４１ａ、２４１ｂ：上部、下部チューブ連結部
２４１ｃ：取っ手
２４１ｄ：基準突起
２４２：ダイヤル
２４２ａ：目盛
２４２ｂ：目盛流量
２４２ｃ：ダイヤル凹凸
２４２ｄ：初期化目盛
２５０：ローラクランプ
３００：点滴センサ
３１０：第１胴体
３１１：第１凹溝
３１２：突起
３２０：第２胴体
３２１：第２凹溝
３２２：長孔
３３０：点滴感知部
３３１：発光素子
３３２：受光素子
３４０：モーション感知部
３５０：演算部
３６０：弾性体
Ｈ：水位差
Ｈｍ：実測水位差
Ｑ：流量
Ｑｍ：実測流量
Ｑｔ：目標流量
Ｃ：総括流量係数
Ｃｍ：実測総括流量係数
Ｃｔ：目標総括流量係数
【図１】
2019523086.tif 000006
【図２】
2019523086.tif 000007
【図３】
2019523086.tif 000008
【図４】
2019523086.tif 000009
【図５】
2019523086.tif 000010
【図６】
2019523086.tif 000011
【図７】
2019523086.tif 000012
【図８ａ】
2019523086.tif 000013
【図８ｂ】
2019523086.tif 000014
【図９ａ】
2019523086.tif 000015
【図９ｂ】
2019523086.tif 000016
【図１０ａ】
2019523086.tif 000017
【図１０ｂ】
2019523086.tif 000018
【図１１】
2019523086.tif 000019
【図１２ａ】
2019523086.tif 000020
【図１２ｂ】
2019523086.tif 000021
【国際調査報告】
2019523086.tif 000022
2019523086.tif 000023
2019523086.tif 000024
2019523086.tif 000025